【摘要】：我國(guó)是世界鉻鹽生產(chǎn)大國(guó),年產(chǎn)量已超過16萬噸,然而由于管理不善、設(shè)備嚴(yán)重老化、車間跑冒滴漏現(xiàn)象嚴(yán)重,在鉻鹽生產(chǎn)過程中產(chǎn)生了大量含鉻“三廢”沒有得到有效治理,導(dǎo)致廠區(qū)土壤嚴(yán)重污染。因此,本文以鉻污染場(chǎng)地土壤為研究對(duì)象,分析了場(chǎng)地土壤中的鉻的分布特征與污染狀況,分別運(yùn)用Hakanson潛在生態(tài)危害指數(shù)法和美國(guó)健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)框架對(duì)場(chǎng)地土壤生態(tài)健康風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了評(píng)價(jià);其次,從污染土壤中分離純化出一株對(duì)Cr(VI)具有較強(qiáng)還原能力的菌株NO.1 strain,并對(duì)其還原條件進(jìn)行了優(yōu)化并初步分析了NO.1 strain的還原機(jī)理。同時(shí),將該細(xì)菌制成修復(fù)菌劑,對(duì)其原位修復(fù)鉻污染土壤的效果進(jìn)行了驗(yàn)證,并考察了環(huán)境因子對(duì)菌劑修復(fù)效果的影響。主要獲得如下結(jié)果:調(diào)查區(qū)域土壤總鉻和六價(jià)鉻的平均含量分別在127.96~3369.17 mg·kg-1和0.95~508.68 mg·kg-1范圍內(nèi),其中生產(chǎn)車間污染最嚴(yán)重,總鉻平均含量是《展覽會(huì)用地土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(暫行)》(HJ350-2007)B級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的5.52倍。通過研究鉻在土壤剖面中的遷移特征發(fā)現(xiàn),總鉻及六價(jià)鉻含量均隨深度的增加呈下降趨勢(shì),鉻渣淋溶出的鉻可遷移至土壤12.0~16.0 m深度處。生態(tài)健康風(fēng)險(xiǎn)分析表明,調(diào)查區(qū)域的鉻的潛在生態(tài)危害系數(shù)在1.35~35.46之間,均值為10.32,鉻的單因子潛在生態(tài)危害均為輕微生態(tài)危害;健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)表明,兒童經(jīng)口攝入土壤顆粒物和飲用污染地下水?dāng)z入Cr(VI)的非致癌風(fēng)險(xiǎn)均超過可接受值1,而Cr(VI)在經(jīng)口攝入土壤顆粒物、吸入土壤顆粒物和飲用污染地下水這三個(gè)暴露途徑對(duì)成人的非致癌風(fēng)險(xiǎn)均大于1;兒童與成人在經(jīng)吸入土壤顆粒物暴露途徑的致癌風(fēng)險(xiǎn)均超過10-6,風(fēng)險(xiǎn)危害較大。通過平板劃線法,從鉻污染場(chǎng)地土壤中分離出6株嗜堿性六價(jià)鉻耐受菌。其中有一株對(duì)Cr(VI)具有較強(qiáng)的還原能力,通過對(duì)細(xì)菌的生理生化特性和16S rDNA分子鑒定表明,該鉻還原菌為Bacillus cereus,該菌48h內(nèi)能使150 mg·L-1 Cr(VI)的還原率達(dá)到83.3%。從該菌的生長(zhǎng)曲線可知,該菌的生長(zhǎng)與對(duì)Cr(VI)的還原不同步,未發(fā)現(xiàn)細(xì)菌對(duì)鉻的耐受力和還原能力之間存在直接關(guān)聯(lián)。NO.1 strain對(duì)Cr(VI)的還原機(jī)理是其胞外分泌物、細(xì)胞膜碎片及胞內(nèi)分泌物共同作用。胞外分泌物中的還原酶和普通代謝產(chǎn)物具有較強(qiáng)的還原能力,基本能還原溶液中的Cr(VI);細(xì)胞膜碎片可能存在某些官能團(tuán),它可以通過與Cr(VI)發(fā)生配位反應(yīng)而降低液體中可溶性的Cr(VI)的含量,進(jìn)而達(dá)到修復(fù)Cr(VI)的目的;胞內(nèi)分泌物是通過其還原酶來還原Cr(VI)。鉻還原菌株NO.1 strain在溫度為30℃、土液比為1:1、葡萄糖投加量為5g·kg-1、氮源投加量為10 g·kg-1的條件下培養(yǎng)4 d后,土壤Cr(VI)去除率達(dá)到90.0%。以稻殼、麥麩、稻糠作為菌株NO.1 strain載體開展鉻污染土壤的原位修復(fù)研究表明,隨著載體中稻殼比例的增加,污染土壤的修復(fù)效果顯著提高,三者最佳配比為5:2:2。在自然條件下,環(huán)境溫度越高工程菌劑對(duì)鉻污染土壤的修復(fù)效果越好。在土壤pH值偏堿性時(shí),工程菌劑對(duì)鉻污染土壤的修復(fù)效果較好。
[Abstract]:China is a great country of the world's chrome salt production, with an annual output of more than 160,000 tons. However, due to poor management and serious aging of the equipment, the phenomenon of running and dripping of the workshop is serious. In the process of producing the chromium salt, a large amount of chromium-containing 鈥渢hree wastes鈥，

本文編號(hào)：2407747